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Elektrische Steuervorrichtung für die Endlagenabschaltung eines Elektromotors
Es sind elektrische Steuervorrichtungen für die Endlagenabschaltung eines Elektromotors
bekannt, bei denen die zur Vorrichtung gehörenden Teile in einem Gehäuse zusammengefaßt
sind. Hierbei wird eine axial in entgegengesetzten Richtungen verschiebbare Gewindespindel
benutzt, die eine etwa in der Gehäusemitte angeordnete ortsfeste Mutter durchläuft
und auf der zwei Auflaufmuttern einstellbar sind. Diese weisen stufenartig abgesetzte
Auflaufflächen auf, welche ortsfeste und beiderseits der ortsfesten Mutter angeordnete
Endschalter betätigen. Jede Auflaufmutter wirkt hierbei nacheinander auf zwei Endschalter
ein.
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Diese bekannte Ausführung ist so gestaltet, daß dann, wenn der der
einen Auflaufmutter nächstliegende und zur einen Drehrichtung gehörende, in einem
Steuerstromkreis liegende Endschalter ausgeschaltet wurde, der Elektromotor aber
trotzdem eingeschaltet bleibt, anschließend der Hauptstromkreis des Motors mittels
des zweiten, als Hauptstrom-Endschalter ausgebildeten Endschalters ausgeschaltet
wird. Es sind also außer den Steuerstrom-Endschaltern zusätzlich -noch Hauptstrom-Endschalter
im Gehäuse vorzusehen.
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Diese Nachteile, die einerseits in einer aufwendigen Konstruktion
und zum andern in einer schwierigen Montage zu erblicken sind, werden gemäß der
Erfindung in einfacher Weise behoben.
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Die Erfindung betrifft eine in einem Gehäuse untergebrachte elektrische
Steuervorrichtung für die Endlagenabschaltung eines Elektromotors unter Verwendung
einer axial in entgegengesetzten Richtungen verschiebbaren Gewindespindel, die eine
ortsfeste Mutter durchläuft und zwei auf ihr einstellbare Auflaufmuttern mit stufenartig
abgesetzten Auflaufflächen aufweist, welche ortsfeste und beiderseits der ortsfesten
Mutter angeordnete Endschalter betätigen, wobei jede Auflaufmutter nacheinander
auf zwei Endschalter einwirkt, dabei zunächst auf den zur einen Drehrichtung gehörenden
Steuerstrom-Endschalter.
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Der Haupterfindungsgedanke besteht darin, daß jede Auflaufmutter,
sofern der Elektromotor nach Betätigung des ersten Steuerstrom-Endschalter eingeschaltet
bleibt, auch den zur anderen Drehrichtung gehörenden Steuerstrom-Endschalter betätigt.
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Hierbei ergibt sich einerseits der Vorteil, daß außer den beiden Steuerstrom-Endschaltern
keine weiteren Schaltelemente in dem Gehäuse untergebracht werden müssen, dieses
also verhältnismäßig klein ausgelegt sein kann und wenig Raum beansprucht sowie
nur geringe Kosten verursacht, während andererseits der Monteur durch die erfindungsgemäße
Vorrichtung unmittelbar auf einen vorliegenden Fehler hingewiesen wird: Schaltet
der erste Endschalter nicht ordnungsgemäß ab, so deutet dies darauf hin, daß die
Drehrichtung des Elektromotors nicht der in dem Schaltschema vorgesehenen Drehrichtung
der Gewindespindel entspricht. An irgendeiner Stelle der Stromzuführung zum Motor
sind dann zwei Motorzuleitungen zu vertauschen. Auf diese Weise ist dem Motor die
richtige Drehrichtung zu erteilen. Eine weitere Änderung in der Verdrahtung ist
nicht erforderlich.
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Die Erfahrung hat gelehrt, daß Störungen beim Wirksamwerden von Spindelendschaltern
fast ausschließlich auf die vorstehend erwähnten Phasenvertauschungen zurückzuführen
sind, während im Hinblick auf die hohen Anforderungen an die Schütze und die gute
Kapselung ihrer Teile mechanische Störungen an den Schützen selbst oder das Festbrennen
von Kontakten praktisch nicht zu befürchten sind, zumal die Schalthäufigkeit von
Spindelendschaltern während ihrer üblichen Lebensdauer weit unterhalb der normalen
Schalthäufigkeit der verwendeten Schütze liegt. Diese Tatsache hat zur erfindungsgemäßen
Erkenntnis geführt, daß es genügt, nur den Steuerstrom zu beeinflussen, anstatt
- wie bisher - den Hauptstrom unmittelbar auszuschalten.
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Da die Vornahme zweier Schaltvorgänge hohe Anforderungen an die Genauigkeit
der Schaltbewegung stellt, empfiehlt es sich weiterhin, die Gewindespindel als Hohlspindel
auszubilden und auf einer Schaftwelle anzuordnen, die beiderseits im Gehäuse gelagert
ist. Bei bisher bekannten Ausführungsformen
war demgegenüber die
-Gewindespindel voll ausgebildet und in einer nur einseitig im Gehäuse gelagerten
Schafthülse untergebracht. Bei der doppelseitigen Lagerung der erfindungsgemäßen
Schaftwelle wird diese genau geführt. Weiterhin ergibt sich bei dieser Ausführungsform,
daß die ortsfeste Mutter in bekannter Weise im Mittelteil des Gehäuses zu lagern
ist, da die Gewindespindel.nach beiden Seiten gleich weit bewegt werden muß Diese
Anordnung der ortsfesten Mutter bringt nun weitere Vorteile mit sich, da, wie vorstehend
erwähnt, die beiden Endschalter rechts und linds der Mutter vorgesehen werden müssen.
Die Mutter kann im Hinblick auf die beiderseitige Lagerung der Schaftwelle verhältnismäßig
schmal gehalten werden, so daß auch die ' Endschalter dicht nebeneinandergerückt
werden können. Hierdurch entsteht im Gehäuse zwischen den Endschaltern und den Stirnwänden
jeweils ein freier Raum, der dazu benutzt werden kann, um Klemmen für die elektrischen
Anschlüsse am Gehäuseboden oder an einer Seitenwand anzuordnen. Es ergibt sich also
auch hierdurch eine besonders zweckmäßige und raumsparende Anordnung, was um so
wichtiger ist, als für derartige Steuervorrichtungen von Vorhängen, Rolladen, Toren
u. dgl. nur wenig Raum zur Verfügung steht. Zum anderen ist zu bedenken, daß die
Anschlüsse an diesen Klemmen vorgenommen werden und dies im Zusammenhang mit der
Einstellung der Auflaufmuttern erfolgt. Alle Teile, an denen irgendwelche Arbeiten
nötig sind, liegen also dicht beieinander.
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Ein weiterer Vorteil bei der Verwendung der Schaftwelle mit im Mittelteil
verschiebbarer Hohlspindel besteht darin, daß man das Antriebsritzel wahlweise auf
dem rechten oder linken Wellenende anbringen kann, je nach den räumlichen Verhältnissen.
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Ein weiterer Vorteil ergibt sich daraus, daß der zwischen dem einen
-Endschalter und der benachbarten Gehäusewand vorhandene Raum bereits für die Unterbringung
aller Klemmen ausreicht, so daß der zwischen dem anderen Endschalter und der benachbarten
Seitenwand verfügbare Raum zur Unterbringung von handbetätigten Steuerschaltern
dienen kann. So kann man hier drei Druckknopfschalter für die beiden Bewegungsrichtungen
und die Ausschaltung anordnen, so daß also der Monteur ohne weitere Hilfe an der
Schaltvorrichtung sämtliche Einstellungen vornehmen und die Auflaufmuttern genau
einjustieren kann.
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Man kann natürlich im Gehäuse der Steuervorrichtung auch die übrigen
benötigten Schaltvorrichtungen, insbesondere die beiden Drehrichtungsschütze sowie
Motorschutzschalter, unterbringen, woraus sich der Vorteil der Vereinigung dieser
Teile an einer Stelle, vor allen Dingen aber auch der Vorteil ergibt, daß die Verbindungsleitungen
zwischen den einzelnen Teilen kurz ausfallen und sich übersichtlich verlegen lassen.
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In Weiterbildung dieser zweckmäßigen weiteren Ausgestaltung der Steuervorrichtung
kann man im Gehäuse eine parallel zur Schaftwelle verlaufende Trennwand vorsehen,
auf deren einer Seite und auf deren anderer Seite elektromagnetische Schaltvorrichtungen,
insbesondere die Drehrichtungsschütze und Motorschutzschalter, angeordnet sind.
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Man kann auch die Trennwand lösbar im Gehäuse anordnen und Schütze
verwenden, die außerhalb des Gehäuses mit der Trennwand. verbunden und verdrahtet
werden können, so daß der gesamte an der Trennwand befestigte Schaltsatz geschlossen
herausgenommen und eingesetzt werden kann. Schließlich ist noch vorgesehen, daß
das Gehäuse zwei getrennte Deckel aufweist, von denen der eine den Spindelendschalter
mit seinen mechanisch-elektrischen Teilen abdeckt, während der andere den von den
Schützen usw. belegten Raum verschließt. Dies hat den Vorteil, daß der rein elektrische
Teil für sich staubdicht abgeschlossen ist, während der mechanisch-elektrische Teil
für sich und getrennt abschließbar ist.
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In den Fig. 1 bis 6 ist die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel
näher erläutert. Es zeigt Fig. 1 eine Vorderansicht der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung
bei geöffnetem Gehäuse, Fig. 2 eine Draufsicht bei geöffnetem Gehäuse, Fig. 3 eine
Seitenansicht bei geöffnetem Gehäuse, Fig. 4 eine Seitenansicht gemäß Fig. 3, jedoch
im geschlossenen Zustand, Fig. 5 in vergrößertem Maßstab eine Seitenansicht des
geschnittenen Teiles gemäß der Linie V-V in Fig. 2, Fig. 6 in vergrößertem Maßstab
eine Draufsicht auf die Endschalter gemäß Fig. 2.
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Im Unterteil 1 des Gehäuses ist eine Trennwand 2 angeordnet, die den
Raum 4 für die mechanischelektrischen Teile von dem Raum 3 für die elektromagnetischen
Schaltvorrichtungen trennt. In dem Raum 3 befinden sich zwei Drehrichtungsschütze
5 und 6, die zur Umschaltung des Motorstromes dienen. Am Schütz 6 ist ein thermisches
überstromrelais 7 mit selbsttätiger Auslösung angebracht. Eine Öffnung 8 dient zur
Durchführung des Hauptstromkabels, welches zum Motor führt.
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Eine ortsfeste Mutter 9 ist am Boden des Raumteiles 4 des Gehäuses
1 befestigt. Links und rechts der ortsfesten Mutter 9 befindet sich je ein Steuerstrom-Endschalter
11 und 12. Durch die ortsfeste Mutter ist eine Gewindespindel 10 als Hohlspindel
hindurchgeführt.
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Auf dieser sind je zwei Auflaufmuttern 13 und Kontermuttern 14 verstellbar
fest angeordnet. Die Gewindespindel 10 ist auf einer Schaftwelle 16 verschiebbar
und gegenüber dieser Welle uridrehbar angeordnet. Hierzu hat die Welle 16 außen
und die Gewindespindel 10 innen eine entsprechende Profilierung. Eine besonders
vorteilhafte Ausführung besteht darin, daß nur die Enden 15 der Gewindespindel 10
profiliert sind, während der übrige Teil der Gewindespindel beispielsweise zylindrisch
ausgeführt ist, Wird nun die Welle 16 mittelbar oder unmittelbar vom Antriebsmotor
angetrieben, so dreht sich die Gewindespindel 10 mit der Welle und schraubt
sich durch die ortsfeste Mutter 9 nach der einen oder anderen Seite hindurch, je
nach der Drehrichtung der Welle 16. Kommt im Laufe dieses Vorganges die eine oder
die andere Auflaufmutter mit ihrer Auflaufnase 17 zur Einwirkung mit dem Betätigungsglied
18 des zugehörigen Steuerstrom-Endschalters, dann wird der zugehörige Steuerstromkreis
ausgeschaltet. Sind aber durch irgendwelche Umstände zwei Phasen der Motorzuleitungen
vertauscht, so ist die Drehrichtung der Welle 16 jeweils umgekehrt, wie sie eigentlich
sein sollte, d. h. entgegengesetzt der seitenrichtigen Zuordnung der Steuerstrom-Endschalter.
Das Schütz 5 ist beispielsweise nur an den Endschalter 11 und das Schütz 6 beispielsweise
nur an den Endschalter 12 angeschlossen. Läuft
nun die falsche Auflaufmutter
auf den falschen Endschalter auf, so wird auch das falsche Schütz betätigt, und
das eigentlich zu betätigende Schütz bleibt weiterhin eingeschaltet. Auf diese Weise
wird der Motor nicht ausgeschaltet und der Lauf des Motors nicht beendet. Dies führt
unweigerlich zu einer Zerstörung eines Teiles der Antriebsvorrichtung.
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Wird aber gemäß der Erfindung nach kurzer Zeit auch der andere Steuerstrom-Endschalter
betätigt, so erfolgt dadurch eine Ausschaltung des Motors, und Beschädigungen der
Anlage sind vermieden.
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Um die zweite Schaltung ausführen zu können, bedient man sich mechanischer
Mittel. Die Auflaufkurven 20 können beispielsweise außer einer Schaltnase 17 noch
eine Abstufung 19 besitzen. Durch die Abstufung 19 wird dann der zweite Endschalter
betätigt. Hierzu ist je ein gekröpfter Betätigungshebel 21 und 22 vorgesehen. Es
ist auch noch eine Einstellschraube 23 vorgesehen, die es gestattet, den Betätigungsweg
für den Schaltvorgang genau festzulegen.
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Zur Befehlsgabe für Rechts- und Linkslauf und zum Anschalten sind
drei Druckknopfschalter 24 vorgesehen. Neben diesen ist eine Reihe von Klemmen 25
vorgesehen, die zum Anschluß der Hauptstromleitungen und gegebenenfalls von Steuerleitungen
für zusätzliche Betätigungsknöpfe dienen.